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大题突破练(四) 有机合成与推断综合题
1.(2024·甘肃二模)化合物M是一种治疗抑郁症和焦虑症的药物,某研究小组以化合物Ⅰ为原料合成
化合物M的路线如下(部分反应条件省略):
已知:ⅰ)Ⅰ→Ⅱ的反应是原子利用率100%的反应,且化合物a能使Br 的CCl 溶液褪色;
2 4
ⅱ) 。
(1)化合物Ⅰ中含有的官能团名称是 。
(2)化合物a的结构简式为 。
(3)下列说法正确的是 (填字母)。
A.化合物Ⅱ在水中的溶解度比化合物Ⅰ小
B.1 mol化合物Ⅰ与浓溴水反应,最多可以消耗2 mol Br
2
C.化合物Ⅳ的分子中最多有7个碳原子共平面
D.Ⅲ→Ⅳ的反应属于取代反应
(4)Ⅵ→Ⅶ的化学方程式为 。
(5)化合物Ⅷ有多种同分异构体,同时符合下列条件的有 种,其中核磁共振氢谱有三组峰,且
峰面积之比为9∶2∶2的结构简式为 。
ⅰ)含有一个苯环且苯环上有两个取代基;
ⅱ)其中一个取代基为硝基。
(6)根据上述信息,写出以苯酚为原料合成水杨酸(邻羟基苯甲酸)的路线(可使用本题中出现的有机试
剂,无机试剂任选)。
2.(2024·广西桂林三模)化合物J可用于治疗原发性血小板减少症、血小板无力症等,其合成路线如下:回答下列问题:
(1)A的化学名称是 ;J中含氧官能团的名称为 。
(2)H→J的反应类型为 。
(3)已知—Ph表示—C H,由D生成E的反应为D+Ph P CH Ph P O+E,则E的结构简式是
6 5 3 2 3
。
(4)F→G的化学方程式是 。
(5)X是相对分子质量比C大14的同系物,满足下列条件的X的同分异构体有 种(不考虑
立体异构)。
①属于芳香族化合物;
②能发生银镜反应。
其中,核磁共振氢谱中有4组峰且峰面积之比为2∶2∶2∶1的结构简式为 (任写一种)。
(6)参考上述信息,写出以 和
Ph P CHCOOC H 为原料制备 的路线(其他试剂任选)。
3 2 5
3.(2024·广东佛山质检一)Tapentadol是一种新型止痛药物,合成其中间体ⅷ的路线如下:回答下列问题:
(1)化合物ⅰ的分子式为 ,含有的官能团名称为 。
(2)根据化合物ⅲ的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号 反应试剂、条件 反应形成的新物质 反应类型
a 新制Cu(OH) 、加热
2
b
(3)反应⑤的方程式可表示为ⅲ+ⅵ→ⅶ+Y,化合物Y的化学式为 。
(4)关于反应⑥的说法中,正确的有 。
A.反应过程中,有π键发生断裂
B.化合物ⅶ的sp3杂化的原子只有C
C.化合物ⅶ所有碳原子一定处于同一平面
D.化合物ⅷ只有1个手性碳原子
(5)化合物X是ⅱ的同分异构体,满足下列条件的同分异构体有 种。
a.含有苯环,且苯环上有两个侧链
b.与FeCl 溶液反应显紫色
3
c.1 mol X与足量Na反应,生成1 mol H
2
(6)以 和NaCN为含碳原料,合成化合物 。
基于你设计的合成路线:
①相关步骤涉及卤代烃制醇反应,其化学方程式为 。
②最后一步反应中,能与NaHCO 溶液反应产生CO 的有机反应物为 (写结构简式)。
3 24.(2024·辽宁辽阳一模)有机化合物H为某药物中间体,一种合成化合物H的路线如图。
已知:Ⅰ.R—X+NaCN R—CN+NaX(R为烃基或H原子,X为卤素原子,下同)
Ⅱ.RCHO+ +H O
2
Ⅲ. +CH CH+I +2HI
2 2 2
回答下列问题:
(1)A的名称为 ,H中含氧官能团的名称为醚键、 。
(2)C的结构简式为 。
(3)E→F的化学方程式为 。
(4)B有多种同分异构体,其中能发生银镜反应和水解反应的芳香族化合物的同分异构体有
种(不考虑立体异构),核磁共振氢谱有4组峰的同分异构体的结构简式为
(任写一种)。
(5) 的合成路线如图(部分反应条件已略去),其中M和N的结构简式分别为
和 。
M N
5.(2024·安徽黄山二模)G是一种辅酶类似物,其合成路线如下:已知:Ph—是苯基
回答下列问题:
(1)B中的官能团名称是 。
(2)A生成B的反应中LiAlH 的作用是 。
4
(3)C含有羟基,分子式为C H NO Cl,则C的结构简式为 。C生成D的反应类
11 14 2
型是 。
(4)E生成F的化学方程式为 。
(5)X与D互为同分异构体,符合下列条件,X可能的结构简式为 (任写一种)。
①含有苯环
②含有硝基(—NO )和碳碳双键
2
③核磁共振氢谱显示有四组峰,峰面积之比为6∶3∶2∶2
(6)参照上述合成路线,以 和CHNHNH 为原料制备 ,写出合成路线。
3 2
大题突破练(四) 有机合成与推断综合题
1.(2024·甘肃二模)化合物M是一种治疗抑郁症和焦虑症的药物,某研究小组以化合物Ⅰ为原料合成
化合物M的路线如下(部分反应条件省略):已知:ⅰ)Ⅰ→Ⅱ的反应是原子利用率100%的反应,且化合物a能使Br 的CCl 溶液褪色;
2 4
ⅱ) 。
(1)化合物Ⅰ中含有的官能团名称是 。
(2)化合物a的结构简式为 。
(3)下列说法正确的是 (填字母)。
A.化合物Ⅱ在水中的溶解度比化合物Ⅰ小
B.1 mol化合物Ⅰ与浓溴水反应,最多可以消耗2 mol Br
2
C.化合物Ⅳ的分子中最多有7个碳原子共平面
D.Ⅲ→Ⅳ的反应属于取代反应
(4)Ⅵ→Ⅶ的化学方程式为 。
(5)化合物Ⅷ有多种同分异构体,同时符合下列条件的有 种,其中核磁共振氢谱有三组峰,且
峰面积之比为9∶2∶2的结构简式为 。
ⅰ)含有一个苯环且苯环上有两个取代基;
ⅱ)其中一个取代基为硝基。
(6)根据上述信息,写出以苯酚为原料合成水杨酸(邻羟基苯甲酸)的路线(可使用本题中出现的有机试
剂,无机试剂任选)。
答案:(1)羟基、醚键
(2) (3)AD
(4) +H
2
(5)12(6)
解析:Ⅰ→Ⅱ的反应是原子利用率100%的反应,且化合物a能使Br 的CCl 溶液褪色,化合物a为
2 4
, 与化合物a发生加成反应得到 ;根据信息ⅱ,Ⅲ为
,Ⅲ与HCl发生取代反应生成 ,Ⅳ与CH CHCN反应生成
2
,Ⅴ在酸性条件下水解生成 ,Ⅵ与氢气发生加成反应生成
,Ⅶ中羧基被氨基取代得到Ⅷ,Ⅷ经过一系列变化生成M。
(3)A.化合物Ⅰ中含有酚羟基,能与水分子形成分子间氢键,化合物Ⅱ在水中的溶解度比化合物Ⅰ小,正
确;B.酚羟基的邻对位均可与溴发生取代反应,1 mol化合物Ⅰ与浓溴水反应,最多可以消耗3 mol Br ,
2
错误;C.与苯环直接相连的原子与苯环共平面,则醛基碳原子一定与苯环共平面,醚键的O原子与苯环
共平面,单键可以旋转,则与醚键O原子相连的C原子也可能与苯环共平面,化合物Ⅳ的分子中最多有
8个碳原子共平面,错误;D.Ⅲ为 ,与HCl发生取代反应生成 ,正确。
(5)化合物Ⅷ的同分异构体满足,ⅰ)含有一个苯环且苯环上有两个取代基;ⅱ)其中一个取代基为硝基,
余下4个饱和碳,丁基有4种,苯环上硝基的邻间对位有3种,共有4×3=12种;其中核磁共振氢谱有三
组峰,且峰面积之比为9∶2∶2的结构简式为 。(6)根据上述信息,以Ⅰ到Ⅲ过程为模型,以苯酚为原料先与化合物a发生加成反应得到
,再根据Ⅱ到Ⅲ得到 ,第三步醛基的氧化条件合理即可(使用O、
2
银氨溶液、新制氢氧化铜均可),合成水杨酸(邻羟基苯甲酸)的路线为
。
2.(2024·广西桂林三模)化合物J可用于治疗原发性血小板减少症、血小板无力症等,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是 ;J中含氧官能团的名称为 。
(2)H→J的反应类型为 。
(3)已知—Ph表示—C H,由D生成E的反应为D+Ph P CH Ph P O+E,则E的结构简式是
6 5 3 2 3
。
(4)F→G的化学方程式是 。
(5)X是相对分子质量比C大14的同系物,满足下列条件的X的同分异构体有 种(不考虑
立体异构)。
①属于芳香族化合物;
②能发生银镜反应。其中,核磁共振氢谱中有4组峰且峰面积之比为2∶2∶2∶1的结构简式为 (任写一种)。
(6)参考上述信息,写出以 和
Ph P CHCOOC H 为原料制备 的路线(其他试剂任选)。
3 2 5
答案:(1)甲苯 羟基、酯基
(2)取代反应(或酯化反应)
(3)
(4)2 +O 2 +2H O
2 2
(5)17 或
(6)
解析:A为甲苯,甲苯氧化为B,B发生取代反应得到C,C与环己烯反应得到D,根据(3)中已知信息,E为
,E发生反应得到F,F发生催化氧化反应得到G( ),G发生氧化反应得到
H,H发生酯化反应得到J。
(5)X是相对分子质量比C大14的同系物,属于芳香族化合物说明含苯环,分子中只有1个氧原子,能
发生银镜反应,说明含醛基,满足条件的结构简式为 、 (邻、间、对3种)、、 、 (数字代表氯原子的位置),共17种;其中,核磁共振氢谱中
有4组峰且峰面积之比为2∶2∶2∶1的结构简式为 或 。
(6)苯甲醇氧化为苯甲醛,苯甲醛与Ph P CHCOOC H 反应得到 ,经过加
3 2 5
聚反应得到产物,据此写出合成路线。
3.(2024·广东佛山质检一)Tapentadol是一种新型止痛药物,合成其中间体ⅷ的路线如下:
回答下列问题:
(1)化合物ⅰ的分子式为 ,含有的官能团名称为 。
(2)根据化合物ⅲ的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号 反应试剂、条件 反应形成的新物质 反应类型
a 新制Cu(OH) 、加热
2
b
(3)反应⑤的方程式可表示为ⅲ+ⅵ→ⅶ+Y,化合物Y的化学式为 。
(4)关于反应⑥的说法中,正确的有 。
A.反应过程中,有π键发生断裂
B.化合物ⅶ的sp3杂化的原子只有C
C.化合物ⅶ所有碳原子一定处于同一平面D.化合物ⅷ只有1个手性碳原子
(5)化合物X是ⅱ的同分异构体,满足下列条件的同分异构体有 种。
a.含有苯环,且苯环上有两个侧链
b.与FeCl 溶液反应显紫色
3
c.1 mol X与足量Na反应,生成1 mol H
2
(6)以 和NaCN为含碳原料,合成化合物 。
基于你设计的合成路线:
①相关步骤涉及卤代烃制醇反应,其化学方程式为 。
②最后一步反应中,能与NaHCO 溶液反应产生CO 的有机反应物为 (写结构简式)。
3 2
答案:(1)C HO 羟基
7 8 2
(2) 氧化反应 HCN、催化剂 加成反应
(3)H O (4)A (5)6
2
(6)① +NaOH +NaCl
②
解析:(1)由结构简式可知,化合物ⅰ的分子式为C HO,含有的官能团为羟基。
7 8 2
(2)a.醛基与新制Cu(OH) 在加热条件下反应,反应生成的新物质为 。
2
b.由反应形成的新物质为 可知,化合物ⅲ中的醛基与HCN在催化剂条件下发生加
成反应。
(3)ⅲ+ⅵ→ⅶ+Y,化学方程式为 + +Y,结合物质
的结构简式和反应前后原子个数守恒,可知Y为HO。
2(4)反应⑥过程中,碳碳双键变为碳碳单键,有π键发生断裂,A正确;化合物ⅶ的sp3杂化的原子有C、
O,B错误;化合物ⅶ中碳原子可能处于同一平面,不可能一定处于同一平面,C错误;化合物ⅷ含有2个
手性碳原子,如图 ,D错误。
(5)化合物X是ⅱ的同分异构体,满足条件:含有苯环,且苯环上有两个侧链;与FeCl 溶液反应显紫色,
3
则含有酚羟基;1 mol X与足量Na反应,生成1 mol H ,则含有2个羟基。X的苯环上连有—OH、—
2
CHCHOH或—OH、—CHOHCH ,两组取代基在苯环上均有邻、间、对三种位置关系,因此X共有
2 2 3
6种。
(6)采用逆推法可知, 由 和 发生酯化反应得到, 由 水解得
到, 由 水解得到, 由 和NaCN反应得到。①涉及的卤代烃制醇反应的化
学方程式为 +NaOH +NaCl。②最后一步反应为 和 的酯化反应,能
与NaHCO 溶液反应产生CO 的有机反应物为 。
3 2
4.(2024·辽宁辽阳一模)有机化合物H为某药物中间体,一种合成化合物H的路线如图。
已知:Ⅰ.R—X+NaCN R—CN+NaX(R为烃基或H原子,X为卤素原子,下同)
Ⅱ.RCHO+ +H O
2
Ⅲ. +CH CH+I +2HI
2 2 2回答下列问题:
(1)A的名称为 ,H中含氧官能团的名称为醚键、 。
(2)C的结构简式为 。
(3)E→F的化学方程式为 。
(4)B有多种同分异构体,其中能发生银镜反应和水解反应的芳香族化合物的同分异构体有
种(不考虑立体异构),核磁共振氢谱有4组峰的同分异构体的结构简式为
(任写一种)。
(5) 的合成路线如图(部分反应条件已略去),其中M和N的结构简式分别为
和 。
M N
答案:(1)对甲基苯酚或4-甲基苯酚 羧基、酮羰基
(2)
(3) +CH CHO+NaOH +2H O
3 2
(4)14 或
(5)解析:结合B、D结构简式和C到D反应条件,可知C的结构简式为 ;结
合已知信息Ⅰ和D的结构,得E的结构简式为 ;结合已知信息Ⅱ和E到F
的反应条件,得F的结构简式为
。
(4)B的分子式为C H O,只含2个氧原子,则B的同分异构体中,能发生银镜反应和水解反应的芳香
9 10 2
族化合物属于甲酸酯(HCOO—R),且含苯环,则:①当HCOO—直接与苯环相连时,若苯环上有2个取
代基,则另外一个取代基为乙基(—CHCH),此时有3种结构;若苯环上有3个取代基,则另外两个取代
2 3
基为2个甲基,此时有6种,所以当HCOO—直接与苯环相连时,符合要求的同分异构体有9种。②当
HCOO—间接与苯环相连时,可能是 中标有数字的碳上的氢原子被甲基取代的产
物,此时有4种结构;也可能为 ,则当HCOO—间接与苯环相连时,符合要
求的同分异构体有5种;综上,符合条件的B的同分异构体有9+5=14种;其中核磁共振氢谱有4组峰
的同分异构体的结构简式为 或 。
(5)根据合成路线图和已知信息Ⅲ可知,苯酚和 发生取代反应,M的结构简式为
,根据产物的结构简式和反应条件,可知M和CHCHO发生了羟醛缩合反应,则N的结
3
构简式为 。
5.(2024·安徽黄山二模)G是一种辅酶类似物,其合成路线如下:已知:Ph—是苯基
回答下列问题:
(1)B中的官能团名称是 。
(2)A生成B的反应中LiAlH 的作用是 。
4
(3)C含有羟基,分子式为C H NO Cl,则C的结构简式为 。C生成D的反应类
11 14 2
型是 。
(4)E生成F的化学方程式为 。
(5)X与D互为同分异构体,符合下列条件,X可能的结构简式为 (任写一种)。
①含有苯环
②含有硝基(—NO )和碳碳双键
2
③核磁共振氢谱显示有四组峰,峰面积之比为6∶3∶2∶2
(6)参照上述合成路线,以 和CHNHNH 为原料制备 ,写出合成路线。
3 2
答案:(1)羟基、氨基 (2)还原剂
(3) 取代反应
(4) +HCl+PhNHNH +CH OH
2 3
(5) 或 等
(6)解析:由A转化为B的过程中—COOH转化为—CHOH,发生还原反应,B和ClCH COCl发生取代反
2 2
应生成C,C含有羟基,分子式为C H NO Cl,则C的结构简式为 。
11 14 2
(3)C的结构简式为 ,C生成D的反应是取代反应。
(4)E和HCl、PhNHNH 发生反应生成F,由E和F的结构推断该反应中还生成CHOH,据此写出化学
2 3
方程式。
(5)X与D互为同分异构体,符合条件:①含有苯环;②含有硝基(—NO )和碳碳双键;③核磁共振氢谱显
2
示有四组峰,峰面积之比为6∶3∶2∶2;则X为对称的结构,满足条件的X为 或
等。
(6) 发生D→E→F→G的反应原理可以得到 。
